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Disolucin en Sistemas Acuosos
Profesora: Fabiola Rivadeneira Rojas
Tercera Gua Disolucin en sistemas acuosos
ICM
1. Con los siguientes datos, calcular la cantidad de goteros necesarios y su disposicin en la pila.
Datos:
Ancho de la pila: 380 m
Largo: 1350 m
Altura: 9 m
Tasa de riego: 6 L/h/m2
Tasa de riego por gotero: 3 L/h
Total de mdulos: 13
2. Una planta de lixiviacin de minerales oxidados de cobre procesa 20.000 t/d, siendo su duracin de 122 das, el volumen de slidos es de 1.060.869 m
3. La densidad
aparente es de 1,6 t/m3. El ngulo del talud es de 50 y la altura de la pila es de 12
m. La pila es cuadrada (largo=ancho). Se pide determinar:
a) Toneladas tratadas durante el proceso. b) Densidad del slido. c) Volumen aparente de la pila. d) rea superior de la pila. e) Dimensiones de la pila. f) Caudal si la tasa de riego es de 13,5 L/h/m2
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3. Considere el diseo de operacin de una pila de lixiviacin como sigue: Capacidad de la planta: 48.000 tCu/ao
Ley del mineral: 0,95% CuT ; 0,8% CuS ; 0,15% Cu insoluble ; 5% Fe.
Consumo de cido: 3,5 kg H+/kg Cu producido
Recuperacin en la pila: 80% CuT en 2 meses
Granulometra: 100% -3/8 Altura de la pila: 5 m
Densidad del mineral en la pila: 1,45 t/m3
a) Cul ser la capacidad de la panta de chancado diariamente? b) Encontrar la superficie total de terreno requerida para las condiciones dadas.
Considere un 10% ms del espacio para el movimiento de las mquinas).
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4. Se tiene un flujo de 100 L/h de una solucin que contiene 4 g/L de cobre y 8 g/L de cido. Se junta con otra solucin que lleva un flujo de 80 L/h y contiene 6 g/L de
cobre y 2 g/L de cido. Cules sern las caractersticas de la nueva solucin?
FLUJO RESULTANTE= 100 + 80 = 180 L/h
Para establecer las concentraciones se usa una base de una hora.
Para cobre
100 L a 4 g/L implica 400 g de cobre
80 L a 6 g/L implica 480 g de cobre
Total 880 g de cobre en 180 L = 880/180 = 4,88 g/L
Para cido
100 L a 8 g/L implica 800 g de cido
80 L a 2 g/L implica 160 g de cido
Total 960 g de cido en 180 L = 960/180 = 5,33 g/L
5. Se tiene una piscina llena con 200 m3 de PLS de 5 g/L de cobre y 7 g/L de cido. Por una mala operacin se dej escapar 50 m3 de esta solucin a una piscina de
100m3 de ILS con 0,8 g/L de cobre y 3 g/L de cido. Calcule las caractersticas de
la nueva solucin mezcla de ILS.
Volumen final 150 m3
Cobre 50 m3 a 5Kg por m
3 implica 250Kg de cobre
100 m3 con 0,8 g/L implica 100*0,8 Kg = 80 Kg de cobre
Total 320 Kg cobre / 150 m3 = 2,13 g/L de cobre
Acido 50 m3 a 7 Kg/m3 = 350 Kg de cido
100 m3 con 3 Kg/m3 = 300 Kg de cido
Total 650 Kg cido/ 150 m3 = 4,33 g/L de cido.
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6. Se tienen dos piscinas: PLS 6 g/L cobre y 8 g/L cido; ILS 2 g/L cobre y 6 g/L cido. En qu proporcin hay que mezclar las soluciones para obtener una solucin
final de cobre de 3,5 g/L? Cul ser la concentracin de cido?
X*6 g/L + Y* 2 g/L = 3,5
X +Y =1
X = 1 -Y
(1 -Y)*6 +2*Y = 3,5
6 -6Y +2Y =3,5
6 3,5 = 4Y
Y = 0,625
X = 0,375
La concentracin de cido se calcula con las ponderaciones encontradas.
X*8 + Y*6 = 0,375*8 + 0,625 *6 = 6,75 g/L
7. Se necesita preparar un Litro de una solucin que contenga 10 g/L de ion cprico. Cmo la prepara?
Se consigue una sal de cobre soluble en agua. Por ejemplo sulfato cprico.
CuSO4 el PM es 63,54 + 32 + 4*16 = 159,54
Se calcula en cunto sulfato cprico estn contenidos los 10g de Cu ++.
En 159,54 g de sal hay 63,54 g de Cu
En X 10 g de Cu
X = 25,10
Se pesan 25,10 g de sal y se agregan a un matraz aforado de 1L.
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8. En minera el tesoro, se producen 7753 toneladas de cobre fino, al da. Segn el diagrama de flujo de la planta de lixiviacin y la informacin otorgada en las tablas
adjuntas, Cul es el consumo de cido real en la pila dinmica?
Pila Este
Refino ILS
m3/h [H+] (g/L) Ton H+ m3/h [H+] (g/L) Toneladas H+
1023 15 238 13
Pila Oeste
Refino ILS
m3/h [H+] (g/L) Ton H+ m3/h [H+] (g/L) Toneladas H+
394 15 794 13
PLS
Pila Este ILS Pila Oeste
m3/h [H+] (g/L) Toneladas H+ m3/h [H+] (g/L) Toneladas H+
1110 7 1060 4
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9. Se tiene 600 litros de una solucin de cido sulfrico al 15% p/p. Esto es 150 g/L. Necesito lixiviar con cido de concentracin 1 M. Qu debo hacer?
Un mol de cido sulfrico son 2*1 + 32 + 4*16 = 98 g
Luego tengo que diluir con agua esta solucin.
600 L de 150 g/L representa 90.000 g de cido luego necesito aumentar el volumen de
acuerdo a:
Uno molar significa 98 g en 1000mL
90.000g -----X mL esto es X = 918.367mL o sea 918,367 L. Luego
necesito agregar 318,367 L de agua.
10. Se tiene un mineral de cobre oxidado. La ley es 0,9 % Cu T. El mineral se presenta con una humedad del 5%. Calcule el tonelaje de mineral a procesar diariamente si
se quiere producir 100.000 Ton de ctodos al ao. La eficiencia de EW es 90%, la
eficiencia de SX es 94% y las pilas tienen una extraccin de 65%.
100.000 Ton ao /365 = 273,97 Ton da.
En 100T hay 95 Ton de slido
En X T hay-----273,97 Ton de cobre X = 288,39
En 100T de mineral 0,9 T de cobre
En X 288,39 X = 32.043
Eficiencia lixiviacin implica 3204,3/.65 X = 4.929,6 Ton
Eficiencia SX 4929,6/ 0,94 = 5.244,25 Ton
Eficiencia EW 5244,25 /0,9 = 5826,94 Ton diarias.
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11. Para una pila de lixiviacin ROM. Calcular el consumo de cido, considerando una produccin de cobre fino de 1299 toneladas al mes, y los datos adjuntos en la tabla.
Fecha Refino a Riego ROM ILS ROM TOTAL
m3/da [H+] Toneladas H+ m3/da Toneladas H+
01-01-2012 23.743 31,45 19.385 137
02-01-2012 23.378 32,35 18.631 132
03-01-2012 20.938 32,75 16.792 119
04-01-2012 22.522 34,35 17.601 114
05-01-2012 16.733 29,15 14.853 94
06-01-2012 20.327 30,95 18.993 104
07-01-2012 20.246 31,65 17.306 98
08-01-2012 20.557 31,30 15.369 89
09-01-2012 20.253 29,60 18.126 105
10-01-2012 19.784 30,15 18.724 107
11-01-2012 20.425 32,31 16.102 103
12-01-2012 11.053 27,20 13.217 78
13-01-2012 22.087 32,50 14.531 90
14-01-2012 22.334 32,20 17.940 115
15-01-2012 19.372 31,60 19.348 132
16-01-2012 16.411 30,80 18.783 101
17-01-2012 20.699 28,10 18.332 96
18-01-2012 22.083 32,05 18.167 104
19-01-2012 22.010 32,35 19.377 138
20-01-2012 22.167 33,30 19.281 148
21-01-2012 22.030 32,05 20.482 160
22-01-2012 21.350 32,25 21.116 156
23-01-2012 21.254 32,15 21.657 161
24-01-2012 20.996 31,50 20.631 156
25-01-2012 20.609 31,05 19.479 146
26-01-2012 20.166 31,80 18.423 143
27-01-2012 20.729 32,20 16.992 146
28-01-2012 20.516 31,70 18.182 151
29-01-2012 20.091 30,25 18.049 148
30-01-2012 20.297 31,35 19.039 140
31-01-2012 20.546 28,00 17.688 141
Total 635.706 - 562.592
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12. Usted ha sido contratado por la compaa minera Doa Leonor, la cual posee una planta de LX-SX-EW de cobre (Ver el diagrama). Adems es informado de los
siguiente parmetros operacionales:
Tratamiento: 50000 t/d
Ley de Cu: 1,5%
Recuperacin: 90%
Flujo de refino: 4000 m3/h
Ciclo de LX: 80 d
Espaciamiento entre goteros: 0,66 m
Altura de la pila: 6 m
Densidad del mx: 1,54 t/m3
Concentracin del refino: 0,4 g/L de Cu2+
pH del PLS: 1,6
Flujo de cido: 350 L/h
Densidad de cido: 1,83 g/cm3
Pureza del cido: 98%
Adicin de cido a la piscina de refino: 6,6 m3/h
Se le pide calcular:
a) La tasa de curado (kg H+/t mx) b) La razn de lixiviacin c) Concentracin de cobre en el PLS d) Cuntos L/h pasan por cada gotero?
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13. Considere un sistema de lixiviacin continua industrial constituido de varios estanques en serie.
Datos:
N estanques: 8
Capacidad: 15.000 t/d
% slidos: 33,33%
Densidad real del mineral: 2,8 g/cm3
Tiempo de lixiviacin: 24 h
Ley: 1,1 % Cu
Calcular:
a) Cantidad de agua en la pulpa en t/h b) El flujo de la pulpa m3/h c) Volumen de cada estanque d) La altura necesaria considerando los 8 estanques tales que h=1,5d
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14. Siguiendo el mismo diagrama de flujo del ejercicio 8, agregando segunda lnea de refino a la pila dinmica. Calcular el consumo de cido anual, para una produccin
de 94258 t/ao de cobre fino, utilizando los datos de la tabla adjunta.
Fecha
Pila Este Pila Oeste Tambor
Aglomerador
PLS Ripios
2 Lnea Refino
Refino ILS Refino ILS Pila Este Pila Oeste
t H+ t H+ t H+ t H+ t H+ t H+ t H+ t H+ t H+
Enero 5738,00 7097,08 8798,59 1457,71 15238,70 2307,27 2247,04 336,29 732,34
Febrero 8855,50 2612,27 4617,65 5298,78 12218,9 2991,61 1394,28 391,36 280,54
Marzo 6888,43 2988,56 8139,19 4986,87 14589,6 1931,64 2774,93 378,67 1000,74
Abril 5223,48 3968,90 7586,1 569,3 11446,0 1485,47 1709,95 332,67 382,44
Mayo 9074,39 4028,44 7596,95 2835,63 14281,4 3734,44 1638,99 388,84 533,13
Junio 8979,01 1252,57 6446,3 6322,9 14863,5 3018,67 2797,20 317,78 442,65
Julio 3803,56 7854,78 13308,63 1353,17 12455,5 3042,40 4724,63 428,48 593,15
Agosto 5339,13 8203,26 10691,30 1228,51 13511,1 5255,38 3512,57 412,24 312,55
Septiembre 11317,47 1775,71 4351,04 7198,58 11297,9 5802,51 2881,43 459,59 321,93
Octubre 8299,95 2801,59 8905,18 5377,77 11712,2 2954,35 5426,02 475,71 273,13
Noviembre 5377,74 6386,27 11917,36 173,97 12049,1 4297,83 5303,91 428,10 1452,41
Diciembre 9525,57 4407,38 8588,12 2811,67 13083,3 7005,71 4426,27 465,43 978,91
Total